本發(fā)明涉及射頻器件領(lǐng)域,具體地,涉及一種具有交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器。
背景技術(shù):
濾波器是一種選頻器件,可以使信號(hào)中特定頻段的頻率成分通過(guò),而極大地衰減其它頻率成分。波導(dǎo)濾波器是通信系統(tǒng)中常用濾波器的一種,傳統(tǒng)的波導(dǎo)濾波器為金屬腔體結(jié)構(gòu),中間為空氣,金屬材料為邊緣并起到電磁屏蔽和結(jié)構(gòu)支撐的作用。采用此種方式的濾波器有較高的品質(zhì)因數(shù)Q值,但是體積及重量較大,不利于安裝和運(yùn)輸。隨著通信系統(tǒng)的發(fā)展,要求濾波器具有低插損、高抑制、承受功率大、低成本和小型化等特點(diǎn)。故用高介電常數(shù)介質(zhì)材料替代空氣部分,起傳導(dǎo)電磁波和結(jié)構(gòu)支撐作用,同時(shí)在介質(zhì)塊表面被銀起電磁屏蔽作用,這樣能顯著減小濾波器的體積和成本。
為了提高濾波器的頻率選擇性,對(duì)于介質(zhì)波導(dǎo)濾波器,在現(xiàn)有技術(shù)中一般是在介質(zhì)波導(dǎo)濾波器外,增加一個(gè)諧振頻率在濾波器通帶高端或者低端的介質(zhì)單腔,通過(guò)該介質(zhì)單腔與輸入輸出連接器耦合,可吸收濾波器在該介質(zhì)單腔諧振頻率周圍的信號(hào),而得到在濾波器頻率響應(yīng)通帶高端或者低端形成陷波的波形,這種結(jié)構(gòu)一般稱之為零腔結(jié)構(gòu)。但是此種零腔結(jié)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)的陷波數(shù)量必須與增加的介質(zhì)單腔的數(shù)目一致,如此不僅會(huì)增加設(shè)計(jì)介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的難度,同時(shí)還會(huì)增加介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的體積,從而不利于生產(chǎn)和產(chǎn)品的小型化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)前述具有零腔結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器,由于設(shè)計(jì)難度較大,不利于生產(chǎn)和產(chǎn)品小型化的問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種具有交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案,提供了一種具有交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器,包括介質(zhì)波導(dǎo)單體、第一波導(dǎo)接頭和第二波導(dǎo)接頭;所述介質(zhì)波導(dǎo)單體的數(shù)目為多個(gè),并通過(guò)在兩介質(zhì)波導(dǎo)單體之間連接主通道耦合橋,將所有的介質(zhì)波導(dǎo)單體依次串聯(lián)成波導(dǎo)主通道,所述第一波導(dǎo)接頭和所述第二波導(dǎo)接頭分別連接位于所述波導(dǎo)主通道兩端的介質(zhì)波導(dǎo)單體;設(shè)有連接處于所述波導(dǎo)主通道上且非相鄰的兩介質(zhì)波導(dǎo)單體的副通道耦合橋,從而在所述波導(dǎo)主通道上構(gòu)成有多連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)。
優(yōu)化的,當(dāng)在所述波導(dǎo)主通道上構(gòu)成有四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)時(shí),則在該四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)中,設(shè)置靠外側(cè)的副通道耦合橋?yàn)轳詈蠘O性與波導(dǎo)主通道上的耦合極性相反的耦合橋結(jié)構(gòu)。
優(yōu)化的,在四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)中,若只存在靠外側(cè)的副通道耦合橋,則設(shè)置該副通道耦合橋?yàn)轳詈蠘O性與波導(dǎo)主通道上的耦合極性相同的耦合橋結(jié)構(gòu),設(shè)置處于中間位置的主通道耦合橋?yàn)轳詈蠘O性與波導(dǎo)主通道上的耦合極性相反的耦合橋結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步優(yōu)化的,對(duì)于耦合極性與波導(dǎo)主通道上的耦合極性相反的耦合橋結(jié)構(gòu),在該耦合橋的上表面中心區(qū)域開(kāi)有深度介于36~55mm之間的第一盲孔。
進(jìn)一步優(yōu)化的,對(duì)于耦合極性與波導(dǎo)主通道上的耦合極性相同的耦合橋結(jié)構(gòu),在該耦合橋的上表面中心區(qū)域不開(kāi)孔或開(kāi)有深度小于31mm的第二盲孔。
優(yōu)化的,在所述介質(zhì)波導(dǎo)單體的外表面設(shè)有金屬屏蔽層。進(jìn)一步優(yōu)化的,所述金屬屏蔽層為被銀層。
優(yōu)化的,所述介質(zhì)波導(dǎo)單體為圓柱體結(jié)構(gòu)、正多邊形柱體結(jié)構(gòu)或長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)。
優(yōu)化的,所述介質(zhì)波導(dǎo)單體為由陶瓷介質(zhì)材料制成的實(shí)心體。
優(yōu)化的,所述波導(dǎo)主通道為“V”字型通道、“U”字型通道或“幾”字型通道。
綜上,采用本發(fā)明所提供的一種具有交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器,具有如下有益效果:(1)該介質(zhì)波導(dǎo)濾波器,通過(guò)副通道耦合橋連接處于波導(dǎo)主通道上且非相鄰的兩介質(zhì)波導(dǎo)單體,進(jìn)而在所述波導(dǎo)主通道上構(gòu)成有多連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu),由此可根據(jù)交叉耦合理論或射頻仿真,通過(guò)對(duì)副通道耦合橋的數(shù)目和主/副通道耦合橋的相對(duì)耦合極性進(jìn)行配置,得到不同組合的、在濾波器頻率響應(yīng)通帶高端和/或低端形成陷波波形的陷波點(diǎn),從而無(wú)需設(shè)計(jì)額外的零腔結(jié)構(gòu),只需通過(guò)簡(jiǎn)單的交叉耦合組合即可得到需要的陷波點(diǎn),實(shí)現(xiàn)介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的高抑制特性,利于產(chǎn)品的電氣性能展示和小型化設(shè)計(jì);(2)所述介質(zhì)波導(dǎo)濾波器還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于生產(chǎn)和制造成本低等特點(diǎn),便于實(shí)際推廣和應(yīng)用。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明提供的具有三連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明提供的兩種具有三連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的頻率響應(yīng)仿真圖。
圖3是本發(fā)明提供的在耦合橋上盲孔深度與耦合量及耦合極性的關(guān)系示意圖。
圖4是本發(fā)明提供的在耦合橋上盲孔直徑與耦合量的關(guān)系示意圖。
圖5是本發(fā)明提供的具有第一種四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明提供的四種具有第一種四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的頻率響應(yīng)仿真圖。
圖7是本發(fā)明提供的具有第二種四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是本發(fā)明提供的具有第三種四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是本發(fā)明提供的具有五連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是本發(fā)明提供的四種具有五連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的頻率響應(yīng)仿真圖。
圖11是本發(fā)明提供的具有六連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
上述附圖中:1、介質(zhì)波導(dǎo)單體 201、第一波導(dǎo)接頭 202、第二波導(dǎo)接頭 3、主通道耦合橋 4、副通道耦合橋 501、第一盲孔 502、第二盲孔。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖,通過(guò)實(shí)施例方式詳細(xì)地描述本發(fā)明提供的具有交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器。在此需要說(shuō)明的是,對(duì)于這些實(shí)施例方式的說(shuō)明用于幫助理解本發(fā)明,但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。
本文中術(shù)語(yǔ)“和/或”,僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系,表示可以存在三種關(guān)系,例如,A和/或B,可以表示:?jiǎn)为?dú)存在A,單獨(dú)存在B,同時(shí)存在A和B三種情況,本文中術(shù)語(yǔ)“/和”是描述另一種關(guān)聯(lián)對(duì)象關(guān)系,表示可以存在兩種關(guān)系,例如,A/和B,可以表示:?jiǎn)为?dú)存在A,單獨(dú)存在A和B兩種情況,另外,本文中字符“/”,一般表示前后關(guān)聯(lián)對(duì)象是一種“或”關(guān)系。
實(shí)施例一
圖1示出了本發(fā)明提供的具有三連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2示出了本發(fā)明提供的兩種具有三連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的頻率響應(yīng)仿真圖,圖3示出了本發(fā)明提供的在耦合橋上盲孔深度與耦合量及耦合極性的關(guān)系示意圖,圖4示出了本發(fā)明提供的在耦合橋上盲孔直徑與耦合量的關(guān)系示意圖。
本實(shí)施例提供的所述具有三連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器為一個(gè)五階濾波器,包括五個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體1、第一波導(dǎo)接頭201和第二波導(dǎo)接頭202;五個(gè)所述介質(zhì)波導(dǎo)單體1通過(guò)在兩介質(zhì)波導(dǎo)單體之間連接主通道耦合橋3,依次串聯(lián)成波導(dǎo)主通道,所述第一波導(dǎo)接頭201和所述第二波導(dǎo)接頭202分別連接位于所述波導(dǎo)主通道兩端的介質(zhì)波導(dǎo)單體1;同時(shí)設(shè)有一個(gè)連接處于所述波導(dǎo)主通道上且非相鄰的兩介質(zhì)波導(dǎo)單體的副通道耦合橋4,形成一個(gè)三連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)。
如圖1所示,圖中的虛線即為波導(dǎo)主通道的軌跡線,并包含有一個(gè)三連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu):即在波導(dǎo)主通道上的第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)與第四個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第四個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)通過(guò)所述副通道耦合橋4相連,實(shí)現(xiàn)所述第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體跨越第三個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第三個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)與所述第四個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體發(fā)生耦合,由此可產(chǎn)生一個(gè)陷波點(diǎn)。如此在濾波器的設(shè)計(jì)過(guò)程中,可通過(guò)設(shè)計(jì)該副通道耦合橋4的耦合量大小來(lái)控制陷波點(diǎn)距離濾波通帶的遠(yuǎn)近;通過(guò)設(shè)計(jì)該副通道耦合橋4的耦合極性的正負(fù)(一般默認(rèn)波導(dǎo)主通道上的耦合極性為正耦合,與波導(dǎo)主通道上的耦合極性相反的耦合極性為負(fù)耦合)來(lái)控制陷波點(diǎn)是在濾波通帶的外高頻段或外低頻段。
如圖2所示的兩種具有三連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的頻率響應(yīng)仿真圖:圖2中的(a)所示為當(dāng)所述副通道耦合橋4的耦合極性為負(fù)耦合時(shí)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的頻率響應(yīng)仿真圖,即存在一個(gè)在濾波通帶BLP的外低頻段上的陷波點(diǎn)LA;圖2中的(b)所示為當(dāng)所述副通道耦合橋4的耦合極性為正耦合時(shí)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的頻率響應(yīng)仿真圖,即存在一個(gè)在濾波通帶BLP的外高頻段上的陷波點(diǎn)HA。由此無(wú)需設(shè)計(jì)額外的零腔結(jié)構(gòu),只需通過(guò)簡(jiǎn)單的交叉耦合組合即可得到需要的陷波點(diǎn),實(shí)現(xiàn)介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的高抑制特性,利于產(chǎn)品的電氣性能展示和小型化設(shè)計(jì)。
具體的,為了使所述副通道耦合橋4的耦合極性為負(fù)耦合,可以但不限于在所述副通道耦合橋4的上表面中心區(qū)域開(kāi)有深度介于36~55mm之間的第一盲孔501。如圖3所示,盲孔的深度會(huì)影響耦合橋的耦合極性:當(dāng)盲孔的深度較淺時(shí)(即小于33mm),其耦合極性為正耦合,但是當(dāng)盲孔的深度加深到一定程度時(shí)(即超過(guò)35mm),其耦合極性會(huì)突變?yōu)樨?fù)耦合,然后隨著盲孔深度的進(jìn)一步加深,其負(fù)耦合的耦合特性會(huì)在越過(guò)一個(gè)峰值后逐漸向正耦合方向演變。而如圖4所示,盲孔的耦合量隨著直徑加大而加大。由此通過(guò)調(diào)整盲孔的深度和直徑大小,可得到符合要求的陷波點(diǎn)。
優(yōu)化的,在所述介質(zhì)波導(dǎo)單體1的外表面設(shè)有金屬屏蔽層。設(shè)置該層結(jié)構(gòu)的方式可以但不限于為貼金工藝或鍍金工藝等。考慮金屬銀的導(dǎo)電效果比金屬金更好,因此在本實(shí)施例中,所述金屬屏蔽層為被銀層(即采用貼金工藝被上的金屬銀層)。
優(yōu)化的,所述介質(zhì)波導(dǎo)單體1可以但不限于為圓柱體結(jié)構(gòu)、正多邊形柱體結(jié)構(gòu)或長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)等柱體結(jié)構(gòu)。如圖1所示,作為舉例的,在本實(shí)施例中,所述介質(zhì)單體1為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)。
優(yōu)化的,所述介質(zhì)波導(dǎo)單體1為由陶瓷介質(zhì)材料制成的實(shí)心體。陶瓷介質(zhì)材料是一種硬質(zhì)介質(zhì)材料,具有很高的介電常數(shù)和較低的介質(zhì)損耗,同時(shí)能夠提供有效的結(jié)構(gòu)支撐。通過(guò)這種介質(zhì)材料設(shè)計(jì)出的介質(zhì)濾波器等射頻器件具有小型化、高穩(wěn)定性、低損耗、重量輕和成本低等多種優(yōu)點(diǎn),能很好的滿足未來(lái)濾波器的小型化和高性能的要求。此外,將所述介質(zhì)單體1設(shè)計(jì)為實(shí)心體結(jié)構(gòu),可以方便加工制造。
優(yōu)化的,所述波導(dǎo)主通道為“V”字型通道、“U”字型通道或“幾”字型通道等軌跡形狀的通道。如圖1所示,作為舉例的,在本實(shí)施例中,所述主通道為“V”字型通道。
綜上,本實(shí)施例所提供的具有三連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器,具有如下有益效果:(1)該介質(zhì)波導(dǎo)濾波器,通過(guò)形成一個(gè)三連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu),并通過(guò)對(duì)副通道耦合橋的相對(duì)耦合極性進(jìn)行配置,可以分別得到在濾波器頻率響應(yīng)通帶高端或低端形成陷波波形的陷波點(diǎn),從而無(wú)需設(shè)計(jì)額外的零腔結(jié)構(gòu),只需通過(guò)簡(jiǎn)單的交叉耦合組合即可得到需要的陷波點(diǎn),實(shí)現(xiàn)介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的高抑制特性,利于產(chǎn)品的電氣性能展示和小型化設(shè)計(jì);(2)所述介質(zhì)波導(dǎo)濾波器還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于生產(chǎn)和制造成本低等特點(diǎn),便于實(shí)際推廣和應(yīng)用。實(shí)施例二
圖5示出了本發(fā)明提供的具有第一種四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖,圖6示出了本發(fā)明提供的四種具有第一種四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的頻率響應(yīng)仿真圖。
本實(shí)施例提供的所述具有第一種四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器為一個(gè)六階濾波器,包括六個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體1、第一波導(dǎo)接頭201和第二波導(dǎo)接頭202;六個(gè)所述介質(zhì)波導(dǎo)單體1通過(guò)在兩介質(zhì)波導(dǎo)單體之間連接主通道耦合橋3,依次串聯(lián)成波導(dǎo)主通道,所述第一波導(dǎo)接頭201和所述第二波導(dǎo)接頭202分別連接位于所述波導(dǎo)主通道兩端的介質(zhì)波導(dǎo)單體1;同時(shí)設(shè)有兩個(gè)連接處于所述波導(dǎo)主通道上且非相鄰的兩介質(zhì)波導(dǎo)單體的副通道耦合橋4,形成一個(gè)四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)。
如圖5所示,圖中的虛線即為波導(dǎo)主通道的軌跡線,所述介質(zhì)波導(dǎo)單體1采用圓柱體結(jié)構(gòu),所述主通道為“U”字型通道,并包含有一個(gè)四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu):即在波導(dǎo)主通道上的第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)分別與第四個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第四個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)和第五個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第五個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)通過(guò)所述副通道耦合橋4相連,實(shí)現(xiàn)所述第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體跨越第三個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第三個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)與所述第四個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體發(fā)生耦合,以及實(shí)現(xiàn)所述第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體跨越第三個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體及第四個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體與所述第五個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體發(fā)生耦合,由此可產(chǎn)生兩個(gè)陷波點(diǎn)。如此在濾波器的設(shè)計(jì)過(guò)程中,同樣可通過(guò)設(shè)計(jì)兩副通道耦合橋4的耦合量大小來(lái)分別控制對(duì)應(yīng)陷波點(diǎn)距離濾波通帶的遠(yuǎn)近;通過(guò)設(shè)計(jì)兩副通道耦合橋4的耦合極性的正負(fù)來(lái)分別控制對(duì)應(yīng)陷波點(diǎn)是在濾波通帶的外高頻段或外低頻段。
如圖6所示的四種具有第一種四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的頻率響應(yīng)仿真圖:圖6中的(a)所示為當(dāng)靠外側(cè)的副通道耦合橋4(即連接第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體與第五個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體的副通道耦合橋)的耦合極性為正耦合且靠?jī)?nèi)側(cè)的副通道耦合橋4(即連接第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體與第四個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體的副通道耦合橋)的耦合極性也為正耦合時(shí)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的頻率響應(yīng)仿真圖,即存在兩個(gè)在濾波通帶BLP的外高頻段上的陷波點(diǎn)HA1和HA2;圖6中的(b)所示為當(dāng)靠外側(cè)的副通道耦合橋4的耦合極性為正耦合且靠?jī)?nèi)側(cè)的副通道耦合橋4的耦合極性為負(fù)耦合時(shí)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的頻率響應(yīng)仿真圖,即存在兩個(gè)在濾波通帶BLP的外低頻段上的陷波點(diǎn)LA1和LA2;圖6中的(c)所示為當(dāng)靠外側(cè)的副通道耦合橋4的耦合極性為負(fù)耦合且靠?jī)?nèi)側(cè)的副通道耦合橋4的耦合極性為正耦合時(shí)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的頻率響應(yīng)仿真圖,即存在兩個(gè)分別在濾波通帶BLP的外低頻段上和外高頻段上的陷波點(diǎn)LA1和HA1,其中,陷波點(diǎn)HA1距離濾波通帶更近;圖6中的(d)所示為當(dāng)靠外側(cè)的副通道耦合橋4的耦合極性為負(fù)耦合且靠?jī)?nèi)側(cè)的副通道耦合橋4的耦合極性為負(fù)耦合時(shí)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的頻率響應(yīng)仿真圖,即同樣存在兩個(gè)分別在濾波通帶BLP的外低頻段上和外高頻段上的陷波點(diǎn)LA1和HA1,其中,同樣是陷波點(diǎn)HA1距離濾波通帶更近。作為優(yōu)化的,為了同時(shí)在濾波通帶的兩側(cè)分別取得較理想的帶外抑制,僅需設(shè)計(jì)如下:在四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)中,設(shè)置靠外側(cè)的副通道耦合橋4為耦合極性與波導(dǎo)主通道上的耦合極性相反的耦合橋結(jié)構(gòu)。由此同樣無(wú)需設(shè)計(jì)額外的零腔結(jié)構(gòu),只需通過(guò)簡(jiǎn)單的交叉耦合組合即可得到需要的陷波點(diǎn),實(shí)現(xiàn)介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的高抑制特性,利于產(chǎn)品的電氣性能展示和小型化設(shè)計(jì)。
進(jìn)一步優(yōu)化的,對(duì)于耦合極性與波導(dǎo)主通道上的耦合極性相反的耦合橋結(jié)構(gòu),同樣可以但不限于在該耦合橋的上表面中心區(qū)域開(kāi)有深度介于36~55mm之間的第一盲孔501。
本實(shí)施例提供的所述具有第一種四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器,其技術(shù)效果可以參照實(shí)施例一的技術(shù)效果毫不費(fèi)力地推導(dǎo)得出,于此不再贅述。
實(shí)施例三
圖7示出了本發(fā)明提供的具有第二種四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)施例作為實(shí)施例二所描述的具有第一種四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化方案,其不同之處在于:所述介質(zhì)波導(dǎo)單體1為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu),所述主通道為“幾”字型通道,且僅在波導(dǎo)主通道上的第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)分別與第五個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第五個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)通過(guò)所述副通道耦合橋4相連,雖然僅實(shí)現(xiàn)有所述第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體跨越第三個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第三個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)及第四個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第四個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)與所述第五個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體發(fā)生耦合,當(dāng)也可產(chǎn)生兩個(gè)陷波點(diǎn),且使兩個(gè)陷波點(diǎn)關(guān)于濾波通帶對(duì)稱分布。
本實(shí)施例提供的所述具有第二種四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器,相比較于實(shí)施例二還具有如下技術(shù)效果:(1)可在減少副通道耦合橋數(shù)目的同時(shí),在濾波通帶的兩側(cè)分別取得較理想的帶外抑制,進(jìn)一步利于產(chǎn)品的電氣性能展示和小型化設(shè)計(jì)。
實(shí)施例四
圖8示出了本發(fā)明提供的具有第三種四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)施例作為實(shí)施例三所描述的具有第二種四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化方案,其不同之處在于:在四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)中,設(shè)置副通道耦合橋4為耦合極性與波導(dǎo)主通道上的耦合極性相同的耦合橋結(jié)構(gòu),設(shè)置處于中間位置的主通道耦合橋3為耦合極性與波導(dǎo)主通道上的耦合極性相反的耦合橋結(jié)構(gòu)。與實(shí)施例三的濾波器相比,本實(shí)施例濾波器的頻率響應(yīng)特性不會(huì)發(fā)生變化,即也可產(chǎn)生兩個(gè)陷波點(diǎn),且使這兩個(gè)陷波點(diǎn)關(guān)于濾波通帶對(duì)稱分布。在介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的實(shí)際設(shè)計(jì)及生產(chǎn)中,由于副通道耦合橋4的耦合量往往比主通道耦合橋3的耦合量小,如仍采用實(shí)施例三的交叉耦合結(jié)構(gòu),需要耦合量很小且盲孔很深的耦合橋結(jié)構(gòu),但是耦合橋結(jié)構(gòu)不利于產(chǎn)品的加工和生產(chǎn),而采用本實(shí)施例的交叉耦合結(jié)構(gòu),由于副通道耦合橋4的耦合特性為正耦合且耦合量需求小,而主通道耦合橋3的耦合特性為負(fù)耦合且耦合量需求大,這樣可使設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加合理,產(chǎn)品強(qiáng)度更好,更有利于產(chǎn)品的加工和生產(chǎn)。
進(jìn)一步優(yōu)化的,對(duì)于耦合極性與波導(dǎo)主通道上的耦合極性相同的耦合橋結(jié)構(gòu),可以但不限于在該耦合橋的上表面中心區(qū)域不開(kāi)孔或開(kāi)有深度小于31mm的第二盲孔502。
本實(shí)施例提供的所述具有第三種四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器,相比較于實(shí)施例三還具有如下技術(shù)效果:(1)可使設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加合理,產(chǎn)品強(qiáng)度更好,更有利于產(chǎn)品的加工和生產(chǎn)。
實(shí)施例五
圖9示出了本發(fā)明提供的具有五連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖,圖10示出了本發(fā)明提供的四種具有五連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的頻率響應(yīng)仿真圖。
本實(shí)施例提供的所述具有五連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器為一個(gè)七階濾波器,包括七個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體1、第一波導(dǎo)接頭201和第二波導(dǎo)接頭202;七個(gè)所述介質(zhì)波導(dǎo)單體1通過(guò)在兩介質(zhì)波導(dǎo)單體之間連接主通道耦合橋3,依次串聯(lián)成波導(dǎo)主通道,所述第一波導(dǎo)接頭201和所述第二波導(dǎo)接頭202分別連接位于所述波導(dǎo)主通道兩端的介質(zhì)波導(dǎo)單體1;同時(shí)設(shè)有三個(gè)連接處于所述波導(dǎo)主通道上且非相鄰的兩介質(zhì)波導(dǎo)單體的副通道耦合橋4,形成一個(gè)五連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)。
如圖9所示,圖中的虛線即為波導(dǎo)主通道的軌跡線,所述介質(zhì)波導(dǎo)單體1采用圓柱體結(jié)構(gòu),所述主通道為“U”字型通道,并包含有一個(gè)五連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu):即在波導(dǎo)主通道上的第三個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第三個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)分別與第五個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第五個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)和第六個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第六個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)通過(guò)所述副通道耦合橋4相連,在波導(dǎo)主通道上的第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)與所述第六個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體通過(guò)所述副通道耦合橋4相連,由此實(shí)現(xiàn)所述第三個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體跨越第四個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第四個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)與所述第五個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體發(fā)生耦合,實(shí)現(xiàn)所述第三個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體跨越第四個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體及第五個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體與所述第六個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體發(fā)生耦合,實(shí)現(xiàn)所述第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體跨越第三個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體、第四個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體和第五個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體與所述第六個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體發(fā)生耦合,由此可產(chǎn)生三個(gè)陷波點(diǎn)。
本實(shí)施例中五連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)可理解為一個(gè)三連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)與一個(gè)五連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的組合,通過(guò)不同交叉耦合極性及耦合量的組合,可以但不限于得到如圖10所示的四種具有五連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的頻率響應(yīng)仿真圖。
本實(shí)施例提供的所述具有五連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器,其技術(shù)效果可以參照實(shí)施例一和實(shí)施例二的技術(shù)效果毫不費(fèi)力地推導(dǎo)得出,于此不再贅述。
實(shí)施例六
圖11示出了本發(fā)明提供的具有六連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)施例提供的所述具有六連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器為一個(gè)六階濾波器,包括六個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體1、第一波導(dǎo)接頭201和第二波導(dǎo)接頭202;七個(gè)所述介質(zhì)波導(dǎo)單體1通過(guò)在兩介質(zhì)波導(dǎo)單體之間連接主通道耦合橋3,依次串聯(lián)成波導(dǎo)主通道,所述第一波導(dǎo)接頭201和所述第二波導(dǎo)接頭202分別連接位于所述波導(dǎo)主通道兩端的介質(zhì)波導(dǎo)單體1;同時(shí)設(shè)有兩個(gè)連接處于所述波導(dǎo)主通道上且非相鄰的兩介質(zhì)波導(dǎo)單體的副通道耦合橋4,形成一個(gè)六連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)。
如圖11所示,圖中的虛線即為波導(dǎo)主通道的軌跡線,所述介質(zhì)波導(dǎo)單體1采用正四邊形柱體結(jié)構(gòu),所述主通道為“U”字型通道,并包含有一個(gè)六連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu):即在波導(dǎo)主通道上的第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)與第五個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第五個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)通過(guò)所述副通道耦合橋4相連,在波導(dǎo)主通道上的第一個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第一個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)與第六個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第六個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)通過(guò)所述副通道耦合橋4相連,由此實(shí)現(xiàn)所述第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體跨越第三個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第三個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)和第四個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體(即沿第一波導(dǎo)接頭201至第二波導(dǎo)接頭202方向順數(shù)的第四個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體)與所述第五個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體發(fā)生耦合,實(shí)現(xiàn)所述第一個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體跨越第二個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體、第三個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體、第四個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體和第五個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體與所述第六個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)單體發(fā)生耦合,由此可產(chǎn)生四個(gè)陷波點(diǎn)。
如圖11所示,本實(shí)施例中六連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)可理解為兩個(gè)如實(shí)施例四所述的第三種四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的組合,且在每個(gè)四連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)中,設(shè)置副通道耦合橋4為耦合極性與波導(dǎo)主通道上的耦合極性相同的耦合橋結(jié)構(gòu),設(shè)置處于中間位置的主通道耦合橋3為耦合極性與波導(dǎo)主通道上的耦合極性相反的耦合橋結(jié)構(gòu)。由此可存在兩個(gè)陷波點(diǎn)位于濾波通帶的帶外低頻段,兩個(gè)陷波點(diǎn)位于濾波通帶的帶外高頻段,并使一高一低兩個(gè)陷波點(diǎn)關(guān)于濾波通帶對(duì)稱。
本實(shí)施例提供的所述具有六連體級(jí)聯(lián)的交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器,其技術(shù)效果可以參照實(shí)施例四的技術(shù)效果毫不費(fèi)力地推導(dǎo)得出,于此不再贅述。
如上所述,可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言,根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo),設(shè)計(jì)出不同形式的具有交叉耦合結(jié)構(gòu)的介質(zhì)波導(dǎo)濾波器并不需要?jiǎng)?chuàng)造性的勞動(dòng)。在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換、整合和變型仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。